让模糊图变清楚的黑科技

作者: 唯一 蓝色泡沫

来源: 果壳网

发布日期: 2016-01-26

本文介绍了如何利用现代技术将模糊的图片变得清晰,包括微软亚洲研究院的“惯性测量传感器”技术和弗拉基米尔·宇智科夫开发的SmartDeblur应用。这些技术不仅能处理因虚焦和移动导致的模糊,还能在一定程度上恢复图像的细节。

在许多电影和电视剧里,FBI和CIA们轻松敲几下键盘,就可以把一张完全模糊的照片变得非常清晰。可能你也曾经对此嗤之以鼻,觉得这根本就是导演蒙小孩子的玩意儿,又或者是特殊部门才能拥有的高科技产品……然而今晚朋友圈的盛况,恐怕让很多人重新幻想起这项技术——1月26日,微信悄然上线“红包照片”功能。当有人发布红包照片后,该照片将被模糊处理再发送到朋友圈。好友如果想看清晰照片,需要给发布者发一个随机红包。

一时间,朋友圈里此起彼伏的模糊照片,无数人在拿起手机的瞬间以为自己瞎了……目前该测试功能已经下线,但果壳依然要强行科普——想让模糊图片变清晰,除了给钱以外,还有许多方法。电影里的黑科技,并不完全是夸张手法!

图片模糊了,代表着图像细节的丢失。想把丢的东西找回来,有两种方法:一种是你知道丢了什么并且知道怎么丢的,然后DIY一个。另一种,就是去再买一个。

一般情况下,我们都会在第一种方法上周旋相当长的时间。模糊的发生就像是一个筛子,漏下去的是个头小的留下来的是个头大的,筛子眼儿越大漏下去的东西越多,留下来的信息越少,图像就越模糊。显而易见,如果要补全模糊的信息,又有两条路好走:一种是在筛子下面放个盆,漏多少接住多少,最后再把漏下来的东西加回去。

另一种方法,是在筛的时候记住漏下去了什么长得什么样子,比如漏下去多少个黄豆多少个绿豆多少个红豆,甚至连大小直径有无瑕疵都要记下来。这样当想要补齐的时候,去找长成这样子的豆子就可以了。

最新提出的一项技术,是微软亚洲研究院(MSRA)在2010年的SIGGRAPH会议上利用“惯性测量传感器”实现图像自动去模糊的新技术。

“惯性测量传感器”是这个技术搭配的零件,它担当了筛豆子时在旁边记录筛下来的豆子颜色大小直径的这个角色,利用它可以计算出成像时所收到的干扰因素,比如说手部抖动,然后利用这些数据配合算法对图像质量进行优化。优化的过程就是根据前面记录出豆子的数据来满世界找豆子的过程,它不需要一模一样,只需要差别尽可能小就可以了。

一位研究图像和信号处理的软件工程师弗拉基米尔·宇智科夫(Vladimir Yuzhikov)开发出来一个叫作SmartDeblur的app。它能够对两种常见的模糊情况进行处理:由于拍摄时因虚焦产生的模糊和因移动而导致的模糊。以自己在威尼斯拍摄的照片为例,他使用了一个合成模糊滤波器使照片模糊化,然后使用自己的软件对其修复。从上图可以看到,虽然不能将照片恢复到原始状态,但这样的效果已经很惊人了。

很多人认为模糊是一种不可逆的操作,而且信息会相应地永远丢失,因为每个像素都变成了一个斑点,一切都混在了一起,如果遇到了模糊半径比较大的情况,整个图片将会呈现出单一的色彩。但这不完全对,其实所有的信息只是根据一些规则而进行了重新分配,通过一些假设,我们就完全可以重建图像。

虽然你未必需要给朋友圈里的“瞎眼照片”用这种大招,但毫无疑问,技术的发展是许多“抽风手”摄影者的福音,也将给我们带来更美好的生活。

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